"El PHA es un biopolímero que queremos convertir en un plástico de gran interés para la industria"

IRIS, empresa privada dedicada a la investigación y desarrollo (I+D), a la ingeniería y a la tecnología, lidera el Proyecto OliPHA dentro del Séptimo programa Marco de la comisión Europea, enfocado en otorgar valor a los residuos de la industria oleica. A Iris, la acompañan diferentes empresas internacionales y centros de investigación científica. La presencia española viene de la mano de 3 empresas: la empresa de alimentación ecológica, la Grana, Técnicas para la fijación del Carbono e Innovació i Recerca Industrial Sostenible.

El principal objetivo de la compañía es ofrecer a la industria soluciones reales y tangibles para aportar innovación a su cadena de valor y lo hace, principalmente, en los sectores de alimentación, materiales, packaging y energía y medio ambiente. Muchas veces, las empresas se encuentran ante la disyuntiva de no poder cumplir con sus necesidades reales de innovación porque carecen de las herramientas necesarias que les permitan crear ese nuevo proceso o producto. En este punto, la empresa de I+D e ingeniería, detecta este vacío y apoya el desarrollo del producto final al empresario. Gracias a su experiencia en la rama de la investigación y a sus recursos, optimiza todos los pasos del proceso a nivel económico y medio ambiental, mejorando el ciclo de vida de un producto.

En la imagen, la coordinadora del proyecto OliPHA y responsable de Ecomateriales de IRIS, Elodie Bugnicourt.

La responsable de este proyecto científico, OliPHA, Elodie Bugnicourt, explica cómo surgió la idea: “Junto a sus socios, Iris detectó las necesidades de la industria oleica y nos preguntamos cómo podríamos obtener valor para que la Industria no tuviera problemas de residuos y, a la vez, que esto le proporcione un mayor beneficio en el futuro”. OliPHA es un proyecto internacional a gran escala y con un objetivo ambicioso, por tanto, para llegar a una óptima solución, intervienen diversos grupos de trabajo de diferentes entidades, lo que aumenta su complejidad a nivel de coordinación. En este caso, la materia prima, las aguas residuales del molino obtenida mediante el prensado del aceite se aprovechan para el cultivo de microalgas. El equipo de Bugnicourt ha diseñado el circuito de trabajo MaxiUse dividido en diferentes fases que va desde la obtención del agua residual de molino hasta la obtención de un biopolímero, preámbulo de la formulación de un plástico de embalaje activo que responde a las necesidades del usuario final. Con ello se pretende prolongar la vida útil del producto, en este caso, de alimentación.

La tecnología que Iris desarrolla ha permitido crear un fotobiorreactor, un contenedor donde se introducen las cepas de unas microalgas (cianobacterias) específicas. La luz permite que éstas se reproduzcan mediante photosíntesis, y controlando un largo numero de otros parámetros en todo momento, se optimiza su crecimiento y sus propiedades.

Actualmente, el proyecto OliPHA se encuentra en la fase previa a la obtención del producto final. Con sus socios, a través de este proyecto, la compañía dedicada a I+D e ingeniería espera producir un embalaje útil para el mercado alimentario y cosmético.

Las microalgas pueden crecer por fotosíntesis y utilizando los nutrientes del medio a fin de acumular distintos compuestos dependiendo de las condiciones del cultivo y de la cepa. Muchas microalgas llegan así a ser muy ricas en proteínas, o lípidos como en el caso de las que se utilizan para producir biodiesel. En nuestro caso, las microalgas escogidas acumulan cadenas polímericas que se pueden extraer de las células para obtener un bioplástico de interés para la industria.

Si bien existen otras fuentes de biomasa para producir bioplásticos, como los derivados de almidón utilizados para las bolsas biodegradables tan utilizadas en los supermercados, las microalgas tienen mucho potencial, incluso el de tratar aguas residuales, así como un rendimiento por hectárea que suele ser mucho más alto que el de otros cultivos. Para nosotros es muy importante hacer un uso óptimo de los recursos y reutilizar subproductos en vez de competir con fuentes de alimentos.

Nuestras microalgas podrían crecer en otros medios, pero utilizando las aguas residuales de los molinos de olivas (y no el aceite que está en otra fase y queda en cantidad muy escasa en el medio que utilizamos), solucionamos dos retos a la vez: el de producir el biopolímero y el de limpiar aguas que pueden ser contaminantes por su alto contenido orgánico y de polífenoles que son antimicrobianos y antioxidantes e inhiben los tratamiento clásicos para depurar agua.

Vista parcial del laboratorio donde Iris lleva a cabo algunas de las actividades del proyecto OliPHA y donde se puede apreciar frascos de microalgas creciendo en aguas de molinos de oliva.

En general Iris apuesta por un enfoque de uso optimizado de recursos tanto para alternativas energéticas como a nivel de materiales. Iris cree que la industria necesita estas nuevas soluciones tecnológicas a nivel de producción y uso de materiales más sostenibles. Por esta razón, estamos actualmente trabajando en el desarrollo de un fotobioreactor que permita hacer un cultivo de las microalgas con un rendimiento suficiente para tener una producción rentable de biopolímero.

En este caso, para nuestra primera meta, estamos hablando de un sustituto de plásticos convencionales como el PET o el polipropileno, que son en general y en efecto, de origen petroquímicos. En una visión secundaria de la reutilización global de todos los productos generados durante el proceso en circuito cerrado (Maxi-use), una vez hemos extraído el biopolímero de las células de las microalgas, la biomasa residual se utilizará para producir biogas por digestión anaeróbica, es decir una fuente energética.

Esquema MaxiUse enseñando el enfoque medioambiental integrado seguido en OliPHA para aumentar la sostenibilidad de los materiales y procesos a lo largo de su ciclo de vida mediante la valorización integral de sub-productos de las aguas residuales oleicas.

El resultado final se piensa utilizar principalmente a nivel de embalajes alimentarios, que representan más del 40% del volumen de plásticos producidos anualmente a nivel mundial y suelen tener un uso de corta duración así que la apuesta por plásticos biodegradables o reciclables tienen mucha relevancia. Otras aplicaciones podrían ser la sustitución de plásticos utilizados en la industria farmacéutica o en el sector médico.

El objetivo del proyecto es la obtención de un biopolímero producido por microrganismos a partir de aguas residuales resultantes del proceso de producción del aceite de oliva. Estos biopolímeros de fuente renovable, reciclables y biodegradables, tienen un potencial significativo para la industria del envase de alimentos y cosméticos. El impacto puede ser tanto a nivel medioambiental reduciendo la contaminación por plásticos desechados y por estas aguas que han demostrado tener efectos contaminantes en agua y suelos, como a nivel económico dando más beneficios a las empresas del sector oleico.

Afortunadamente, cada vez se reciclan más y más embalajes. El objetivo es conseguir que el reciclaje no sea sólo una obligación ética y legislativa, sino que también en el futuro pueda llegar a ser una actividad industrial rentable, incluso mucho más que los materiales vírgenes que continuarán encareciéndose.

Las instituciones europeas participan activamente en la financiación de iniciativas del tipo de este proyecto que estén alineadas con sus políticas medioambientales y han definido un alto número de ejes de investigación en cuanto al desarrollo de materiales más sostenibles en su séptimo programa marco y en el futuro programa Horizon2020. En cuanto a las instituciones locales, no sé exactamente qué tipos de tasas o incentivos hay para fomentar el reciclado pero seguramente faltaría invertir más en la selección de residuos, en campañas de concienciación de la escasez de los recursos o, tal vez, en una aplicación óptima de las legislaciones europeas hacia el reciclado de embalajes.

A nivel general, creo que estaría bien tener un planteamiento de aprovechamiento de residuos mucho más integrado para todos los sectores industriales. Las actividades derivadas se podrían convertir en nuevas oportunidades económicas. Por ejemplo, en este proyecto estamos valorizando todos los residuos del agua del molino de aceite. Esto permitiría a la industria oleica producir no solo aceite en el futuro, sino entrar en la cadena de valor para producir antioxidantes, biopolímeros y biocomposites, tal vez algún fertilizante o biogas.

Entrada principal del edificio del Instituto de Geomática donde trabaja el equipo de Iris.